У книжках з наукової фантастики про контакти з позаземними цивілізаціями постає проблема: яка рухова установка могла б дозволити подолати величезні відстані між зірками? Це неможливо зробити за допомогою звичайних ракет, подібних до тих, що використовуються для польотів на Місяць або Марс. Було висунуто багато більш-менш спекулятивних ідей щодо цього, одна з них – «колектор Бассарда» або «прямоточний повітряно-реактивний двигун». Він передбачає захоплення протонів у міжзоряному просторі та подальше використання їх у реакторі ядерного синтезу.
Пітер Шаттшнайдер, фізик та автор наукової фантастики, разом зі своїм колегою Альбертом Джексоном із США проаналізував цю концепцію докладніше. Результат, на жаль, невтішний для любителів міжзоряних подорожей: це не може працювати так, як вигадав Роберт Бассард, винахідник цієї рухової установки, у 1960 році. Результати аналізу було опубліковано у науковому журналі Acta Astronautica.
Апарат для збирання водню
«Ця ідея напевно заслуговує на вивчення», – каже професор Петер Шаттшнайдер. «У міжзоряному просторі є сильно розведений газ, переважно водень – близько одного атома на кубічний сантиметр. Якщо зібрати водень перед космічним кораблем, як у магнітній воронці, за допомогою величезних магнітних полів, його можна буде використовувати для роботи термоядерного реактора та прискорення космічного корабля». В 1960 Роберт Бассард опублікував наукову статтю про це. Через дев’ять років таке магнітне поле вперше було описано теоретично. «З того часу ця ідея не тільки розбурхує шанувальників наукової фантастики, а й викликає великий інтерес у технічному та науковому співтоваристві астронавтики», – каже Пітер Шаттшнайдер.
Петер Шаттшнайдер і Альберт Джексон тепер, через півстоліття, глянули на рівняння уважніше. Програмне забезпечення, розроблене в TU Wien у рамках дослідницького проєкту з розрахунку електромагнітних полів в електронній мікроскопії, несподівано виявилося надзвичайно корисним: фізики змогли використати його, щоб показати, що основний принцип магнітної пастки часток дійсно працює. Частинки можна збирати в запропонованому магнітному полі та спрямовувати в термоядерний реактор. Таким чином, можна досягти значного прискорення – аж до релятивістських швидкостей.
Величезні розміри
Однак при підрахунку розмірів магнітної воронки надії на відвідування наших галактичних сусідів швидко згасають. Для досягнення тяги в 10 млн ньютонів, що еквівалентно подвоєній тяги Space Shuttle, вирва повинна мати діаметр майже 4 тис км. Технічно розвинена цивілізація могла б побудувати щось подібне, але справжня проблема полягає у необхідній довжині магнітних полів: воронка має бути довжиною близько 150 млн км – така відстань між Сонцем та Землею.
Таким чином, після півстоліття надій на міжзоряні подорожі в далекому майбутньому стає очевидним, що реактивний двигун, попри цікаву ідею, залишиться лише частиною наукової фантастики. Якщо ми хочемо одного разу відвідати наших космічних сусідів, нам доведеться вигадати щось інше.
Читайте також:
- П’ять дивних речей, які відбуваються у космосі
- Застарілі космічні закони можуть загрожувати миру в усьому світі